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工業交換機在工厂中使用需要注意什么?

信息來源:本站 日期:2019-08-02 

工業交換機也称作工業以太網交換機,即应用于工业控制领域的以太网交换机设备,由于采用的网络标准,其开放性好、应用广泛以及价格低廉、使用的是透明而统一的TCP/IP协议,以太网已经成为工业控制领域的主要通信标准。因为工厂的环境一般较为恶劣,在工厂使用工業交換機,必须了解工業交換機的使用注意事项。那么工業交換機在工厂中使用需要注意什么呢?下面高耐特工業交換機带您了解一下。

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1、以太網的網絡布局

办公室的网络拓扑布局并不适用于工厂生产层,那里采用的是工厂/机器的以太网拓扑布局。办公室以太网的基础架构通常是由商业级的産品构建,它们在恒温的环境和星型拓扑构建的交换网络中可以很好地发挥作用;而与此不同,工业以太网架构常常要面对多变的意外情况,因此需要具有一些额外的功能,例如高速冗余等。工业以太网会采用多种不同的拓扑网络布局方式(星型、环型、树型、线型),并使用屏蔽电缆、金属接头,具有更高的耐热耐震性能。此外,工業交換機一般由相应的自控系统集成商负责配置和维护。

2、以太網通信協議

對控制系統集成商來說,最要緊的是要認識到以太網只是一個網絡架構,要使它能夠在自控設備間實現通信,所以你需要一個工業級的通信協議。IEEE802.3以太网标准定义了接线方式、数据读写规则和以太网架构的结构。虽然使用这个网络标准的不同设备可以在同一网段里实现通信,但前提条件是它们必须采用相同的网络协议,或者说“通信語言”。Profinet是一个专为工业应用设计的通信协议,它为分布式I/O、机器与机器间的连通性、机器的安全性以及动作控制提供了相应的功能。

3、以太網的處理能力

這不是單純地由網絡速度的快慢決定的,而是如何快速精確地將數據傳輸到它該去的地方。網絡的處理能力毫無疑問是最關鍵的因素之一,它的衡量標准是單位時間內的網絡數據傳輸量。而唯一能改進這一性能的方法就是減少通信堆棧中循環周期的次數。Profinet通信堆棧中的循環周期次數比一個標准的以太網TCP/UDP工具要少十幾倍。這是由于,Profinet爲一些對時間有苛刻要求的重要工作專門設置了一個以太網實時通道,而與此同時,它的配置、診斷、路由以及“大容量數據傳輸”的通信都通過標准TCP/IP通道完成。

4、以太網的網絡配置

網絡的設置簡單是一方面,但更重要的是,實現通信的編程工作絕對不能太複雜。Profinet能夠通過配置而不是編程,來實現設備間的通信。通過一種對象呼應的配置設備之間內部通信的方法,而不是傳統的編程調試的方法,系統集成商和最終用戶能夠節約至少25%的建設以及調試試車的時間。

5、先期計劃

僅考慮眼前的應用是不夠的,當前的以太網必須能滿足將來所有可能的應用需要。Profinet使用戶能按照自己的步調,只采用單一的以太網網絡,就能實現一個高度集成的、適用于不同控制功能(如點對點通信、分布式I/O、機器安全性、動作控制以及數據采集)的自控系統。它同樣也爲今後可能的擴展進行了准備。

6、舊系統改造

工业以太网的要素并不仅仅局限于以太网本身,如何与现有网络和不同供应商提供的机器集成并正常工作,是必须要考虑的问题之一。既然Profinet使用的是标准工業交換機,并采用TCP/IP的协议组件,那么基于Profinet的系统应该能适用整个自控网络,而不需要另外增加高端工業交換機或者特殊的功能,例如IGMPsnooping和VLAN。Profinet同時也提供了將不同供應商的産品接入同一網絡的解決辦法。通過XML,它將每個機器作爲一個部件來處理,相對獨立于內部核心的控制系統,這就是以部件爲控制單位的自動化概念。

7、費用

對工業以太網絡來說,最重要的費用支出並不是構建網絡的組件,而是設計、安裝和維護的部分。Profinet和其他類似的工業以太網構架采用IT技術的成果,例如OPC和SNMP,來監視和顯示網絡的狀態。此外,它的診斷功能能夠將網絡的狀態直接在包括plc和SCADA系統在內的自控系統上反映出來。這樣組態設置和故障查找都可以在中央控制室內完成,大大簡化了操作。

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